基于Revit建模的水利工程造價(jià)控制研究*

楊淇 劉夢琪 張顏 王守明 丁振宇

(1.華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州 450046；2.南水北調(diào)中線建管局河南分局，河南 鄭州 450000)

0 引言

目前，國內(nèi)幾乎所有工程項(xiàng)目在前期預(yù)算、建設(shè)管理、養(yǎng)護(hù)運(yùn)營、決算管理等方面均采用了數(shù)字信息化技術(shù)[1-2]。隨著科技進(jìn)步以及信息化時(shí)代的來臨，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)已得到普遍應(yīng)用[3]，工程量計(jì)算過程也從煩瑣的人工計(jì)算發(fā)展到現(xiàn)在的自動精確生成，大大節(jié)省了時(shí)間及人力資源[4]。當(dāng)前，工程造價(jià)還延續(xù)著一直以來的計(jì)算方式，沒有標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及完備的資料分析、信息處理系統(tǒng)[5]，尤其是水利工程概預(yù)算的編制普遍缺乏信息化管理?；贐IM技術(shù)建立的三維模型可自動獲取工程量，但無法自動與工程概預(yù)算中的工程量匹配。為此，構(gòu)建建筑工程概算定額查詢庫、構(gòu)建水利工程概預(yù)算的計(jì)算系統(tǒng)、開發(fā)基于Revit的計(jì)算程序?qū)⒐こ塘颗c工程概預(yù)算動態(tài)匹配具有重要意義。

1 水閘建模

在利用BIM技術(shù)進(jìn)行水閘建模的過程中，由于存在較多異型構(gòu)件，需單獨(dú)建族，對其進(jìn)行參數(shù)化設(shè)置，并放置于建好的標(biāo)高軸網(wǎng)中相應(yīng)的位置。

1.1 創(chuàng)建標(biāo)高、軸網(wǎng)

選取本水閘工程中的各個(gè)控制高程為標(biāo)高，軸網(wǎng)在每一層標(biāo)高中建立。水閘縱剖面圖如圖1所示。

圖1 水閘縱剖面圖

1.2 引渠段

引渠段建族利用拉伸工具繪制護(hù)坡的輪廓并進(jìn)行尺寸標(biāo)注，將標(biāo)注的各個(gè)尺寸命名為參數(shù)名稱，再進(jìn)行拉伸和材質(zhì)添加。同理可得相應(yīng)的護(hù)坡碎石墊層、漿砌石護(hù)底、護(hù)底碎石墊層模型。引渠段護(hù)坡輪廓圖如圖2所示，引渠段各部分三維模型圖如圖3所示。

圖2 引渠段護(hù)坡輪廓圖

圖3 引渠段各部分三維模型圖

1.3 鋪蓋段

1.3.1 扭坡

采用“放樣融合”工具，分別繪制扭坡左右兩個(gè)輪廓，編輯好頂點(diǎn)和參數(shù)化工作后將左右兩個(gè)輪廓的頂點(diǎn)一一對應(yīng)并添加材質(zhì)，完成扭坡族的創(chuàng)建。扭坡各頂點(diǎn)圖如圖4所示，扭坡三維模型如圖5所示。

圖4 扭坡各頂點(diǎn)圖

圖5 扭坡三維模型圖

1.3.2 消力池及墊層

消力池段和海漫段采用拉伸工具創(chuàng)建族，泄水孔利用空心拉伸制作。消力池三維圖如圖6所示，消力池各個(gè)墊層三維圖如圖7所示。

圖6 消力池三維圖

圖7 消力池各個(gè)墊層三維圖

1.4 閘室段

閘室段主要包括機(jī)架橋、閘墩和閘底板，使用拉伸功能進(jìn)行繪制后更改其材質(zhì)，閘門和啟閉機(jī)等設(shè)施可用Revit中自帶的機(jī)械類族直接裝配到項(xiàng)目中。機(jī)架橋三維圖如圖8所示，閘墩三維圖如圖9所示，閘底板三維圖如圖10所示。

圖8 機(jī)架橋三維圖

圖9 閘墩三維圖

圖10 閘底板三維圖

1.5 裝配構(gòu)件

在做好的標(biāo)高和軸網(wǎng)項(xiàng)目中載入創(chuàng)建完成的各個(gè)族，并利用對齊工具與已經(jīng)創(chuàng)建好的軸網(wǎng)一一對應(yīng)，即得到水閘三維模型。水閘三維模型圖如圖11所示。

圖11 水閘三維模型圖

2 工程量統(tǒng)計(jì)與概預(yù)算

利用C#語言進(jìn)行編程，結(jié)合繪制的水閘三維模型，將模型的屬性、幾何尺寸的信息提取出來，便可得到對應(yīng)的工程名稱和工程量。將其導(dǎo)入Excel表格[6]后與概預(yù)算表和工程單價(jià)表進(jìn)行鏈接，便能夠?qū)⒛Ｐ秃透蓬A(yù)算相結(jié)合。

利用C#語言對Revit進(jìn)行二次開發(fā)，步驟如下：

(1)打開visual studio軟件→新建項(xiàng)目→選擇“visual C#”“類庫”→將“名稱”更改為“工程量統(tǒng)計(jì)”→在Revit軟件的安裝目錄下添加引用RevitAOIUI.dll和RevitAPI.dll兩個(gè)文件→添加System.windows.forms。

(2)新建一個(gè)Excel文件并命名“book1”→visual studio中添加引用Microsoft Excel 15.0 Object Library與Excel建立關(guān)聯(lián)。

(3)編寫代碼→點(diǎn)擊生成→新建記事本.addin文件并將其復(fù)制到C盤的隱藏目錄ProgramDataAutodeskRevitAddins2016中→將“工程量統(tǒng)計(jì).dll”文件復(fù)制粘貼到Revit的安裝目錄下。

完成以上步驟后打開已經(jīng)繪制好的水閘模型，選中模型并點(diǎn)擊“工程量統(tǒng)計(jì)”按鈕，系統(tǒng)便自動將水閘模型工程量導(dǎo)入book1中。

3 基礎(chǔ)單價(jià)和材料預(yù)算價(jià)格的編制

3.1 建立定額庫

本水閘工程主要采用《水利建筑工程概算定額》(水總〔2002〕116號)[7]和《水利工程施工機(jī)械臺時(shí)費(fèi)定額》(水總〔2002〕116號)[8]。

將《水利建筑工程概算定額》(水總〔2002〕116號)中9章338節(jié)4656目輸入Excel表中，形成概算定額庫。將《水利工程施工機(jī)械臺時(shí)費(fèi)定額》(水總〔2002〕116號)9章1244目輸入Excel表中，形成機(jī)械定額庫。概算定額庫示例如圖12所示，施工機(jī)械臺時(shí)費(fèi)定額庫示例圖如圖13所示。

圖12 概算定額庫示例圖(Excel截圖)

圖13 施工機(jī)械臺時(shí)費(fèi)定額庫示例圖(Excel截圖)

3.2 基礎(chǔ)單價(jià)的編制

根據(jù)《水利工程設(shè)計(jì)概(估)算編制規(guī)定》(水總〔2014〕429號)[9]編制基礎(chǔ)單價(jià)，基礎(chǔ)單價(jià)中包括材料預(yù)算單價(jià)、人工預(yù)算單價(jià)、施工機(jī)械臺時(shí)費(fèi)、風(fēng)價(jià)、水價(jià)、電價(jià)6項(xiàng)[10]。風(fēng)水電及人工基礎(chǔ)單價(jià)如圖14所示，材料預(yù)算價(jià)格表示例如圖15所示，混凝土材料單價(jià)計(jì)算表示例如圖16所示。

4 建筑工程單價(jià)計(jì)算分析

工程單價(jià)計(jì)算表通過函數(shù)的使用查找到所需定額后進(jìn)行套用和計(jì)算。定額編號輸入后，表頭、編號、工作內(nèi)容等均采用offset函數(shù)、index函數(shù)等進(jìn)行查找，采用match函數(shù)匹配對應(yīng)數(shù)值并引用。采用if函數(shù)、offset函數(shù)等計(jì)算對應(yīng)人工費(fèi)、材料費(fèi)。工程單價(jià)計(jì)算表(部分)如圖17所示，直接費(fèi)中配合工序區(qū)域如圖18所示。

直接費(fèi)中的人工費(fèi)采用index函數(shù)，單價(jià)在基礎(chǔ)單價(jià)表中讀取。編制材料費(fèi)部分的采用if函數(shù)、offset函數(shù)以及vlookup函數(shù)。

5 工程概算編制

制作建筑工程單價(jià)匯總表，將匯總計(jì)算后的單價(jià)引入概算表，將BIM模型確定主體建筑的工程量引入概算表，得出合價(jià)[11]。臨時(shí)工程及獨(dú)立費(fèi)同建筑工程合價(jià)計(jì)算同建筑工程，機(jī)電與金結(jié)部分在本工程中只有消防器材，所以不做詳細(xì)介紹。水閘建筑工程概算表示例圖如圖19所示。

將之前計(jì)算完成的五部分費(fèi)用引進(jìn)概算總表，并將基本預(yù)備費(fèi)、靜態(tài)總投資、價(jià)差預(yù)備費(fèi)和建設(shè)期融資利息引入其中，概算總表如圖20所示。

圖14 風(fēng)水電及人工基礎(chǔ)單價(jià)表(Excel截圖)

圖15 材料預(yù)算價(jià)格示例表(Excel截圖)

6 結(jié)語

本文以水閘工程為例，利用BIM技術(shù)建立了水閘三維建筑模型，并通過Revit自動生成工程量；編制了以Excel為載體的水利建筑工程概算定額查詢庫，以及水利工程概預(yù)算的計(jì)算系統(tǒng)。在進(jìn)行概算編制的過程中，能夠便捷地查詢定額并進(jìn)行造價(jià)計(jì)算，避免了人工計(jì)算的復(fù)雜性和較高的出錯(cuò)率。通過C#語言對Revit進(jìn)行二次開發(fā)并連接，可使水閘工程概算隨著建筑模型工程量的變化自動更新，形成水利工程造價(jià)的人機(jī)交互全信息化模型。結(jié)果表明，該方法能迅速準(zhǔn)確地計(jì)算工程造價(jià)，是一種高效的水利工程概預(yù)算編制方法。

圖16 混凝土材料單價(jià)計(jì)算示例表(Excel截圖)

圖17 工程單價(jià)計(jì)算表(部分)(Excel截圖)

圖18 直接費(fèi)中配合工序區(qū)域示例圖(Excel截圖)

圖19 水閘建筑工程概算表(Excel截圖)

圖20 概算總表(Excel截圖)